农业生物技术学报

作者：王艺潼, 李海博, 王雨晴, 吴志宏, 高贻宙

单位：浙江科技大学 生物与化学工程学院,杭州 310023

关键词：层出镰刀菌,效应蛋白,阿魏酸酯酶,致病性,

基金：浙江科技学院人才引进启动经费(F701103M09); 浙江省教育厅一般科研项目(Y202351867)

层出镰刀菌(Fusarium proliferatum)寄主范围广泛、为害严重,但对于其致病机制的认识尚不清晰。效应蛋白在病原真菌侵染过程中发挥重要作用,其预测、筛选及鉴定对探究病原真菌与寄主的互作机理具有重要意义。本研究基于层出镰刀菌的转录组测序结果,通过信号肽鉴定、跨膜域筛选、半胱氨酸数量分析及病原宿主互作数据库(Pathogen Host Interactions database, PHI-base)分析等流程,筛选出43个候选效应蛋白。针对其中1个候选效应蛋白阿魏酸酯酶FpESD (esterase D)展开了功能研究,通过酵母系统验证FpESD的分泌特性,结果显示,其N端20个氨基酸编码的信号肽具有分泌活性。通过同源重组法构建FpESD基因敲除突变体(ΔFpESD),并利用回补实验获得回补菌株(ΔFpESD-C),对其生长速率、产孢量和孢子长度进行测定,结果表明FpESD基因的缺失显著降低了菌株的生长速率和产孢量(P<0.05),敲除突变体分生孢子的长度明显变短。此外,在环境胁迫实验中,ΔFpESD菌株对CaCl2、MgCl2及刚果红的敏感性显著降低(P<0.05),表明FpESD参与调控层出镰刀菌对环境胁迫的响应。通过平板接种法测定ΔFpESD菌株对苜蓿(Medicago sativa)的致病力,结果显示,ΔFpESD菌株侵染后,苜蓿幼苗的病情指数显著低于野生型(P<0.05),表明FpESD正调控层出镰刀菌的致病性。本研究结果有助于解析层出镰刀菌的致病性分子机制,同时为层出镰刀菌效应蛋白的深入研究提供了思路。

来源：2025年第2期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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